- •Введение
- •1. Общие сведения об энергетических системах и электрических сетях. Классификация электрических сетей
- •2. Конструкции, назначение и основные характеристики электрооборудования лэп и пс
- •3. Режимы. Параметры режима и параметры сети. Схемы замещения
- •4. Схемы замещения лэп. Определение параметров схем замещения лэп
- •5. Характерные соотношения между параметрами лэп. Расчет режимов лэп при заданном токе и напряжении в конце линии. Векторные диаграммы
- •6. Падение и потеря напряжения в линии. Расчет режима лэп при заданной мощности нагрузки и напряжении в конце и начале линии
- •7. Схема замещения и параметры двухобмоточного трансформатора и трансформатора с расщепленной обмоткой низшего напряжения
- •8. Схема замещения и определение параметров трехобмоточного трансформатора
- •9. Схемы замещения и определение параметров автотрансформатора
- •10. Расчеты режимов электрических сетей. Расчетные схемы для разомкнутых и замкнутых электрических сетей. Понятие расчетной нагрузки
- •11. Расчет режимов электрических сетей с n-нагрузками. Расчет режимов кольцевых сетей
- •12. Совместный расчет режима сетей с разными номинальными напряжениями
- •13. Балансы мощностей в электроэнергетической системе. Компенсация реактивной мощности
- •14. Методы регулирования напряжения. Встречное регулирование напряжения
- •15. Определение номинального напряжения проектируемой сети. Особенности выбора и проверки сечений в разомкнутых и простых замкнутых сетях
- •16. Качество электроэнергии и его связь с балансом мощности
- •1.1. Общие сведения об энергетических системах и электрических сетях
- •1.2. Основные технические задачи, проблемы передачи и распределения электроэнергии
- •1.3. Объединенные энергосистемы, их преимущества
- •Задания для самостоятельной работы:
- •1.4. Классификация электрических сетей
- •1.5. Обозначения и некоторые сведения об электрических величинах
- •Задания для самостоятельной работы:
- •2.1. Особенности эксплуатации и начальные сведения о требованиях к выбору основных конструктивных элементов лэп, кл и оборудования подстанций
- •2.2. Конструкции и маркировка основных элементов лэп
- •2.3. Конструкции и маркировка кл
- •2.4. Виды силовых трансформаторов, автотрансформаторов и их условные обозначения
- •Задания для самостоятельной работы:
- •Режимы. Параметры режима и параметры сети
- •Понятие статической и динамической устойчивости
- •Схемы замещения. Продольные и поперечные ветви схем замещения
- •Линия электропередачи как элемент электрической сети
- •3.5. Погонные (удельные) параметры линий
- •Задания для самостоятельной работы:
- •Схемы замещений лэп для напряжений 35-220 кВ
- •Активное и реактивное сопротивления линий. Расщепление проводов
- •Активная и реактивная проводимости линий. Эффект «короны». Зарядная мощность линии
- •Схемы замещений кл для напряжений 10-220 кВ
- •Задания для самостоятельной работы:
- •Характерные соотношения между параметрами лэп. Транспозиция проводов
- •Среднее значение проводимости для вл , выполненной одиночными проводами во ср2,7510-6 См/км.
- •Расчет режима лэп при заданном токе нагрузки и напряжении в конце линии
- •Векторная диаграмма для расчета режима лэп при заданном токе нагрузки и напряжении в конце линии для линии с нагрузкой
- •Векторная диаграмма для расчета режима лэп при заданном токе нагрузки и напряжении в конце линии для линии в режиме холостого хода
- •Задания для самостоятельной работы:
- •Падение и потеря напряжения в линии. Продольная и поперечная составляющие падения напряжения
- •6.2. Расчет режима лэп при заданной мощности нагрузки и напряжении в конце линии
- •6.3. Расчет режима лэп при заданной мощности нагрузки и напряжении в начале линии: использование нелинейного уравнения узловых напряжений
- •6.4. Расчет режима лэп при заданной мощности нагрузки и напряжении в начале линии: использование приближенного расчета в два этапа
- •Задания для самостоятельной работы:
- •7.1. Схема замещения двухобмоточного трансформатора
- •7.2. Опыт холостого хода для двухобмоточного трансформатора
- •7.3. Опыт короткого замыкания для двухобмоточного трансформатора
- •7.4. Определение потерь в двухобмоточных трансформаторах
- •7.5. Схема замещения и параметры трансформатора с расщепленной обмоткой низшего напряжения
- •Задания для самостоятельной работы:
- •8.1. Схема замещения трехобмоточного трансформатора. Параметры
- •8.2. Виды исполнений трехобмоточного трансформатора
- •8.3. Определение потерь в трехобмоточных трансформаторах
- •9.1. Схема соединения обмоток автотрансформатора
- •9.2. Схема замещения автотрансформатора
- •9.3. Особенности определения параметров и применение автотрансформаторов
- •Автотрансформаторы
- •Задания для самостоятельной работы:
- •10.1. Расчеты режимов электропередачи электрических сетей
- •Расчеты режимов электрических сетей.
- •Практическое применение нашли два основных метода расчета:
- •10.2. Расчетные схемы для разомкнутых и замкнутых электрических сетей
- •10.3. Понятие расчетной нагрузки
- •10.4. Определение потерь электроэнергии в лэп и в электрических сетях Вычисление расчетной мощности подстанции предшествует расчету режима сети
- •11.1. Расчет режимов электрических сетей с n-нагрузками «по данным конца»
- •11.2. Расчет режимов электрических сетей с n-нагрузками «по данным начала»
- •11.3. Расчеты установившихся режимов линий с двухсторонним питанием и замкнутых сетей простейшей конфигурации
- •Задания для самостоятельной работы:
- •12.1. Особенности совместного расчета режима участков сетей с разными номинальными напряжениями
- •12.2. Определение напряжения на стороне низшего напряжения подстанции
- •12.3. Расчеты режима линий с двусторонним питанием при различающихся напряжениях источников питания (по концам)
- •Послеаварийные режимы
- •Задания для самостоятельной работы:
- •13.1. Балансы мощностей в электроэнергетической системе
- •13.2. Источники реактивной мощности в ээс. Основные современные типы компенсирующих устройств
- •13.2.1 Синхронные компенсаторы
- •Величина эдс Eq определяется величиной тока возбуждения. Росту тока возбуждения соответсвует увеличение эдс Eq.
- •13.2. Батареи конденсаторов
- •13.3. Выбор мощности ку в задачах регулирования напряжений
- •13.4. Влияние ку на режимы электрических сетей
- •14.1. Основные методы и способы регулирования напряжения в ээс
- •14.2. Сравнение способов регулирования напряжения
- •14.3. Регулирование напряжения трансформаторов под нагрузкой
- •14.4. Встречное регулирование напряжения
- •Задания для самостоятельной работы:
- •15.2. Особенности выбора и проверки сечений в разомкнутых и простых замкнутых сетях
- •Задания для самостоятельной работы:
- •16.1. Показатели качества электроэнергии (ээ) в задачах ее передачи и распределения
- •16.2. Балансы активной и реактивной мощности в энергосистеме и их влияние на показатели качества ээ
- •Баланс реактивной мощности и его связь с напряжением
- •16.3. Последствия нарушения качества электроэнергии
- •Задания для самостоятельной работы:
- •Литература
Введение
На сегодняшний день энергия остается главной составляющей жизни человека. Уже в конце 1980-х годов более 1/3 всего потребления энергии в мире осуществлялось в виде электрической энергии и эта доля постоянно увеличивается. Такой рост потребления электроэнергии, прежде всего, связан с ростом ее потребления в промышленности, быту, транспорте, в устройствах автоматики и электроники и т.п., без которых немыслимы сегодня современные аппараты и технические сооружения. Высокое потребление электроэнергии характерно для таких энергоемких отраслей, как металлургия, алюминиевая и машиностроительная промышленность. Электрическая энергия просто и экономично может быть преобразована в другие виды энергии – тепловую, механическую, световую и т.д. Конечно, энергия может передаваться путем транспортировки нефти, газа и угля, но электрическая энергия оказывается по настоящее время наиболее удобной для передачи ее на расстояние, распределения и использования.
Электрификация предусматривает сооружение электростанций, подстанций, электрических сетей и установок для потребления электроэнергии – электроприемников. Электрические сети служат для передачи электроэнергии от электростанций и распределения ее между потребителями. Практически вся вырабатываемая электроэнергия поступает к ее приемникам через электрические сети. При этом электроэнергия может передаваться на весьма большие расстояния – в десятки, сотни и тысячи километров, многократно преобразовываться и изменяться количественно и качественно. Основными элементами электросети являются линии и трансформаторы. Трансформаторы служат для изменения параметров передаваемой электроэнергии – токов и напряжений. Трансформаторы устанавливаются на подстанциях вместе с коммутационной аппаратурой – выключателями, разъединителями и т. п., с помощью которых производится включение и отключение элементов сети.
Развитие линий электропередачи обеспечивает объединение электростанций между собой и с потребителями, т.е. создание электроэнергетических систем, что позволяет получить существенные технико-экономические преимущества.
Электроэнергетическая система является электрической частью энергетической системы, которая связана в одно целое общностью режима и непрерывностью процесса производства и распределения электрической энергии. Электроэнергетическая система состоит из генераторов, распределительных устройств, повышающих и понижающих подстанций, линий электрической сети и приемников электроэнергии. Как составной элемент энергетической и электроэнергетической систем электрическая сеть обеспечивает прием электроэнергии от электростанций, передачу ее на различные расстояния, преобразование параметров электроэнергии по напряжению на подстанциях и распределение электроэнергии на различные расстояния непосредственно до потребителей.
Электроэнергетическая система должна быть работоспособной в нормальном, ремонтном и послеаварийном режимах. Режим каждого из элементов системы – станции, подстанции, линии электропередачи или приемных систем электроснабжения – в той или иной степени зависит от режима работы других элементов. Для обеспечения работоспособного состояния системы необходимо предусмотреть при проектировании и в процессе эксплуатации, чтобы параметры режима элементов находились в допустимых пределах, обеспечивая нормальные условия работы электрооборудования сети и приемников электроэнергии. Снятие параметров и их использование в прикладных расчетных программах позволяют с помощью современных автоматических средств управления и защиты своевременно реагировать на их отклонение. Использование данных, полученных расчетным путем, позволяет также спрогнозировать события, влияющие на состояние системы.
Целью изучения дисциплины является знакомство с устройством, электрооборудованием и режимами работы электроэнергетических систем и сетей, являющихся основными элементами электроснабжения.
Задачей изучения дисциплины является освоение студентами современных методов проектирования и расчета режимов работы электрооборудования, приобретение навыков выбора схем электрических соединений и электрооборудования электрических подстанций и сетей на основе технико-экономических расчетов с учетом фактора надежности, расчетов и управления режимами электроэнергетических систем.
В конспекте лекций нет библиографических ссылок и указаний на первоисточники основных теоретических понятий, формул и определений. В списке литературы приведены и выделены эти издания, а также дополнительная литература для углубления знаний.
Дисциплина базируется на предшествующих электротехнических дисциплинах, таких, как "Теоретические основы электротехники", "Электрические машины", "Электрические аппараты" и др., тесно связана с параллельно изучаемыми дисциплинами: "Электрические станции и подстанции", "Основы электроснабжения промышленных предприятий" и в свою очередь является базой для последующих дисциплин специальности.
О Г Л А В Л Е Н И Е
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
3 |
Оглавление . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
5 |